Номер 53, страница 270 - гдз по физике 8 класс учебник Громов, Родина

Задачи и упражнения - номер 53, страница 270.

Условие.

53. Почему, если подышать себе на руку, чувствуется тепло, а если дунуть — ощущается прохлада? (Что можно сказать об интенсивности испарения с поверхности кожи в том и другом случае?) Какой воздух более тёплый — тот, который мы выдыхаем, или тот, который окружает нас?

Решение.

Почему, если подышать себе на руку, чувствуется тепло, а если дунуть — ощущается прохлада?

Когда мы медленно выдыхаем воздух на руку (дышим), мы чувствуем тепло, потому что выдыхаемый воздух имеет температуру, близкую к температуре нашего тела (около $37 \,^{\circ}\text{C}$), и он теплее, чем поверхность кожи. Этот тёплый и влажный воздух передаёт тепло руке. Кроме того, высокая влажность выдыхаемого воздуха замедляет процесс испарения влаги с кожи, который в норме её охлаждает.

Когда мы дуем на руку, мы создаём быструю и узкую струю воздуха. Эта струя, двигаясь с большой скоростью, захватывает и смешивается с окружающим, более холодным воздухом. Поэтому на руку попадает уже не такой тёплый воздух, как при медленном выдохе. Но главное — быстрая струя воздуха значительно усиливает испарение влаги с поверхности кожи. Испарение — это процесс, требующий энергии (теплоты парообразования), и эта энергия забирается у кожи, что приводит к её охлаждению. Охлаждающий эффект от интенсивного испарения оказывается сильнее, чем согревающий эффект от потока воздуха, поэтому мы ощущаем прохладу.

Ответ: Тепло ощущается из-за передачи тепла от тёплого выдыхаемого воздуха к руке при низкой скорости испарения. Прохлада ощущается из-за интенсивного испарения влаги с поверхности кожи под действием быстрой струи воздуха, что приводит к охлаждению кожи.

Что можно сказать об интенсивности испарения с поверхности кожи в том и другом случае?

Интенсивность испарения напрямую зависит от скорости воздушного потока у поверхности кожи. Когда мы дышим на руку, поток воздуха медленный, и слой воздуха у кожи быстро насыщается водяными парами, что сильно замедляет дальнейшее испарение. Интенсивность испарения в этом случае низкая. Когда мы дуем на руку, быстрый поток воздуха постоянно сдувает насыщенный влагой слой воздуха, заменяя его более сухим, что резко увеличивает скорость испарения. Интенсивность испарения в этом случае высокая.

Ответ: Когда мы дуем на руку, интенсивность испарения с поверхности кожи значительно выше, чем когда мы дышим на неё.

Какой воздух более тёплый — тот, который мы выдыхаем, или тот, который окружает нас?

Воздух, который мы выдыхаем, нагревается в наших лёгких до температуры тела, которая составляет примерно $36.6 - 37 \,^{\circ}\text{C}$. Температура окружающего воздуха в большинстве случаев (например, в комнате) значительно ниже, обычно около $20 - 25 \,^{\circ}\text{C}$. Следовательно, выдыхаемый воздух почти всегда теплее окружающего (за исключением пребывания в среде с температурой выше температуры тела, например, в сауне).

Ответ: Воздух, который мы выдыхаем, более тёплый.